蔡 軍

（大連理工大學(xué)建筑藝術(shù)學(xué)院，遼寧 大連 116024）

0 引言

左轉(zhuǎn)車(chē)流是產(chǎn)生沖突點(diǎn)最多，也是對(duì)交叉口影響最大的一個(gè)流向，合理組織左轉(zhuǎn)車(chē)流是保障交通安全與提高交通效能的關(guān)鍵。U型掉頭（U-turn）已在美國(guó)的佛羅里達(dá)、新澤西、路易斯安那、馬里蘭及其他歐洲國(guó)家得到了成功的應(yīng)用[1、2]。該組織方式已在我國(guó)一些大、中城市干路有所應(yīng)用,并解決了一些實(shí)際交通問(wèn)題[3]。但我國(guó)的U型掉頭設(shè)置并不盡如人意。

1 U型掉頭設(shè)置機(jī)理解析

1.1 路口壓力分解

U型掉頭可以將路口左轉(zhuǎn)車(chē)流轉(zhuǎn)化為路口右轉(zhuǎn)和路段直行掉頭車(chē)流,能有效地將路口交通延誤轉(zhuǎn)移到路段上去。如圖1中來(lái)自南部（S方向）的車(chē)輛需要左轉(zhuǎn)進(jìn)入W方向或B區(qū)。由于某種原因，路口1南至西方向的左轉(zhuǎn)能力不足或難以提供左轉(zhuǎn)燈時(shí)，那么可以使該方向的車(chē)流通過(guò)N2實(shí)現(xiàn)U型掉頭駛向B區(qū)或W方向；也可途經(jīng)E2,U型掉頭到達(dá)B區(qū)或W方向。通過(guò)該種方法有助于減少路口1的左轉(zhuǎn)壓力。

圖1 U型掉頭的使用原因分析示意圖

1.2 路段壓力分解

U型掉頭可以將路段左轉(zhuǎn)車(chē)輛轉(zhuǎn)移到另一相近路段，以減少對(duì)干路的干擾。如來(lái)自S方向的車(chē)輛想進(jìn)入A區(qū)，但由于某種原因N1點(diǎn)至A區(qū)的左轉(zhuǎn)會(huì)對(duì)干路車(chē)流造成較大的干擾，因此在N1點(diǎn)禁止左轉(zhuǎn)進(jìn)入A區(qū)。由S方向進(jìn)入A區(qū)的車(chē)輛可在N2點(diǎn)U型掉頭進(jìn)入目的地。將以上簡(jiǎn)稱(chēng)為支路或用該進(jìn)口禁左引發(fā)的干路駛出式U型掉頭。

來(lái)自B區(qū)的車(chē)輛想進(jìn)入S方向或E方向，但由于某種原因經(jīng)W 1點(diǎn)進(jìn)入干路車(chē)道的左轉(zhuǎn)會(huì)對(duì)干路車(chē)流造成較大的干擾，因此在W1點(diǎn)禁止左轉(zhuǎn)進(jìn)入干路。由B區(qū)車(chē)輛可以在W 2點(diǎn)U型掉頭，從而駛向S方向或E方向。將以上簡(jiǎn)稱(chēng)為支路禁左引發(fā)的干路駛?cè)胧経型掉頭。

1.3 干支路口秩序保障

隔離護(hù)欄是保障我國(guó)交通秩序的重要手段之一。對(duì)于如圖2所示的干支路口，如果增加隔離護(hù)欄，且增設(shè)人行天橋或地道，由于平面過(guò)街更為便利，恐無(wú)人會(huì)使用天橋或地道。但如果采用如圖3所示的U型掉頭，那么由于欄桿的阻隔，行人會(huì)被迫走上天橋或走下地道。

圖2 未作處理的丁字干支路口示意圖

圖3 U型調(diào)頭處理后的丁字干支路口示意圖

1.4 走錯(cuò)路的掉頭返回

在實(shí)際中會(huì)存在由于在目的地未能及時(shí)停車(chē)或轉(zhuǎn)向而走過(guò)了的現(xiàn)象，對(duì)于該種現(xiàn)象，需要在某一U型路口實(shí)現(xiàn)掉頭，或通過(guò)左轉(zhuǎn)進(jìn)入支路后掉頭，或經(jīng)干路繞回。但該類(lèi)流量極少。

2 我國(guó)使用U型掉頭的深層原因分析

2.1 非健全路口的影響

圖4中a、b、c為十字路口。這3個(gè)路口分別為左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)均渠化的路口、僅左轉(zhuǎn)車(chē)渠化的道路口、無(wú)渠化路口。我國(guó)類(lèi)似b、c的路口較多見(jiàn)。對(duì)于該種路口，路口運(yùn)行效率較低，導(dǎo)致路段車(chē)道飽和度較低，路口飽和度較高。于是需要將路口壓力轉(zhuǎn)向路段，U型掉頭成為較佳選擇。

圖4 各類(lèi)路口的健全程度分析示意圖

圖4d.為健全的干支路口的渠化示意。在支路口、干路口提供了進(jìn)入路口的左轉(zhuǎn)待行車(chē)道，在進(jìn)入路口后提供了匯入干路車(chē)流的待行車(chē)道。同時(shí)還提供了自行車(chē)左轉(zhuǎn)車(chē)輛的待行區(qū)、步行二次過(guò)街的安全島。但我國(guó)多數(shù)干支路口只做到了圖2的深度。

如果寄希望于U型掉頭改進(jìn)秩序、減少干支路口干擾，而不是通過(guò)路口的有效渠化與設(shè)計(jì)改進(jìn)路口，可能會(huì)本末倒置。

2.2 非健全路段的影響

我國(guó)多為三幅路、一幅路斷面。這類(lèi)斷面在提供路段左轉(zhuǎn)、路口左轉(zhuǎn)方面具有不利條件。紐約西大街位于曼哈頓島西側(cè)，采用兩幅路斷面，雙向8車(chē)道，綠化隔離帶的縮窄部分所提供的空間可用作左轉(zhuǎn)待行車(chē)道（見(jiàn)圖5）。紐約Broad為雙向6車(chē)道，中間考慮車(chē)輛左轉(zhuǎn)待行。洛杉磯S Hoover路、日本廣島和平大通道（見(jiàn)圖6）為雙向4車(chē)道，中間1條車(chē)道為左轉(zhuǎn)待行車(chē)道。中間車(chē)道TWL是Two-Way-Lef t-Turn-Lane的縮寫(xiě)，指車(chē)道中留中間的一條車(chē)道供雙向左轉(zhuǎn)或者特殊用途的車(chē)輛行駛的車(chē)道。TWL車(chē)道通過(guò)有效減少?zèng)_突點(diǎn)和增加視距的方式來(lái)達(dá)到促進(jìn)交通更安全的目的。圖7中洛杉磯道路采用加寬的兩幅路斷面，并對(duì)左轉(zhuǎn)交通進(jìn)行了合理組織，并采用了路段U型掉頭。

圖5 紐約11thAve的道路平面布置圖

圖6 日本廣島和平大通道的道路平面圖

總體來(lái)看，美國(guó)與日本的城市道路橫斷面對(duì)左轉(zhuǎn)（日本為右轉(zhuǎn)，日本采用左行規(guī)則）交通非常關(guān)注，交通組織較為深入，往往采用兩幅路、奇數(shù)車(chē)道模式。一般不封閉支路與干路的聯(lián)系，干路路段與支路的聯(lián)系往往不禁左，通常采用設(shè)置左轉(zhuǎn)待行車(chē)道的方式（見(jiàn)圖5、圖6）。從國(guó)外干路口、干支路口銜接及渠化來(lái)看，國(guó)外的干路具有良好的接入和方向轉(zhuǎn)換條件，在高密度路網(wǎng)下較少使用U型掉頭。

2.3 低密度路網(wǎng)與低密度過(guò)街設(shè)施的影響

對(duì)于雙向行駛的理想干路網(wǎng)，設(shè)機(jī)動(dòng)車(chē)平均出行距離為L(zhǎng)出、干路路網(wǎng)間距為L(zhǎng)街，其轉(zhuǎn)向比例R左≈R右≈1/（L出/L街+1）[4]。由公式可知，出行距離越短、干路間距越大，轉(zhuǎn)向比例越大。由于我國(guó)干路間距大，并且不少路網(wǎng)為非理想方格路網(wǎng)或類(lèi)方格路網(wǎng)，導(dǎo)致道路上的車(chē)輛轉(zhuǎn)向比例較大，從而加大了路口壓力。

日本非常關(guān)注人行交通組織[5]。東京行人過(guò)街設(shè)施密度較大，達(dá)到10條/km，平均間距100 m；并采用立體過(guò)街設(shè)施與平面斑馬線并置的設(shè)置方式，兩者間距60 m（見(jiàn)圖7）。巴黎平面過(guò)街設(shè)施較多；設(shè)施密度8～10條/km（見(jiàn)圖8，該路雙向10車(chē)道），采用三頭燈控制行人二次過(guò)街。紐約曼哈頓西側(cè)的12大道，人行橫道間距約120 m。高密度的人行過(guò)街設(shè)施便于行人過(guò)街，亂穿馬路幾乎沒(méi)有必要。反觀國(guó)內(nèi)人行橫道密度，問(wèn)題不言而喻。

圖7 日本東京平面與天橋并置的過(guò)街設(shè)施設(shè)置實(shí)景

圖8 巴黎香榭麗舍大街的人行橫道設(shè)置實(shí)景

3 我國(guó)U型掉頭可能帶來(lái)的問(wèn)題

3.1 設(shè)置決策層面的問(wèn)題

國(guó)內(nèi)在U型掉頭可能設(shè)置層面上存在如下問(wèn)題[6]：（1）掉頭點(diǎn)選址多以實(shí)際整改的感性經(jīng)驗(yàn)為主；（2）對(duì)遠(yuǎn)引掉頭應(yīng)用研究的前期規(guī)劃設(shè)計(jì)，以及效果評(píng)價(jià)多以主觀經(jīng)驗(yàn)為主；（3）認(rèn)識(shí)到交通設(shè)施應(yīng)配合遠(yuǎn)引掉頭作相應(yīng)改變，但沒(méi)有形成比較細(xì)致的配套設(shè)計(jì)方案；（4）遠(yuǎn)引掉頭技術(shù)主要應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車(chē)，對(duì)于行人和非機(jī)動(dòng)車(chē)的考慮較少（見(jiàn)圖9～圖11）。

圖9 北京珠市口王府井大街路口的U型掉頭實(shí)景（1）

圖10 北京珠市口王府井大街路口的U型掉頭實(shí)景（2）

圖11 北京珠市口王府井大街路口的U型掉頭實(shí)景（3）

3.2 設(shè)計(jì)理念層面的問(wèn)題

圖5～圖8為國(guó)外的干路設(shè)計(jì)；高密度路網(wǎng)、便利的轉(zhuǎn)向與支路接入是其最大的特征。圖9～11是北極珠市口大街的路段禁左后的U型掉頭交通組織。圖9中進(jìn)入A區(qū)的路線繞行250m。而圖10中進(jìn)入B區(qū)的路徑繞行1.3 km。圖11中由于祈年大街路段禁左，因此路徑L1難以實(shí)現(xiàn)，路徑L2、L3則將B區(qū)支路口的左轉(zhuǎn)提前至珠市口大街和王府井大街路口。路段禁左與U型掉頭在具有較多關(guān)聯(lián)。對(duì)于該地段，假設(shè)居民平均出行距離為10 km，由于繞行會(huì)造成平均約0.6 km的繞行，占全程距離的6%。而這6%的車(chē)公里屬無(wú)效需求。國(guó)內(nèi)在規(guī)劃中缺乏對(duì)干路車(chē)速、秩序與無(wú)效需求的綜合權(quán)衡。

我國(guó)城市干路為何多采用禁左模式？這是因國(guó)內(nèi)認(rèn)為主路的快速通過(guò)比支路的進(jìn)出更重要。國(guó)內(nèi)外的斷面差異、干支路口差異、路網(wǎng)密度差異，反應(yīng)了設(shè)計(jì)理念差異和技術(shù)差異：過(guò)度關(guān)注干路、過(guò)度關(guān)注機(jī)動(dòng)車(chē)，過(guò)度關(guān)注直行流量，而不關(guān)注如何在提供便利的情況下通過(guò)設(shè)施改進(jìn)，減少干擾，并提高干路的抗干擾能力。

4 U型掉頭的適用條件分析

4.1 車(chē)道條件分析

圖12為美國(guó)底特律（該市的U掉頭較為普遍）的U型掉頭路口，該路口的相交道路具有較寬的綠化隔離帶。美國(guó)公路交通研究機(jī)構(gòu)對(duì)路段掉頭與中央隔離帶及道路寬度之間關(guān)系(見(jiàn)表1)做出如下規(guī)定：（1）路段中央隔離帶最小寬度也要大于表1的規(guī)定寬度；（2）要在最少雙向6車(chē)道的路段上才可以考慮路段掉頭組織；（3）在不同的路段條件下,中央隔離帶寬度要在3～6 m之間；（4）在路段上實(shí)施路段掉頭組織方式,最少需要12.7 m的寬度；（5）在中央隔離帶寬4.3 m,單向機(jī)動(dòng)車(chē)道寬7.9 m的路段上可以實(shí)施路段掉頭組織；（6）在中央隔離帶寬6～7 m,機(jī)動(dòng)車(chē)道寬9～11 m的雙向4車(chē)道上可以實(shí)施路段掉頭組織。

圖12 底特律Wan Dyke Ave和16 Mile road路口的U型掉頭實(shí)景

4.2 U型掉頭車(chē)流需求分析

對(duì)于干路路口禁左情況，禁左后，需要U型掉頭的車(chē)輛與左轉(zhuǎn)需求一致，如圖1中S方向至B區(qū)、W方向的車(chē)流。對(duì)于禁止由干路路段左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)出進(jìn)入圖1中A區(qū)的情況，U型掉頭的流量需求與S方向至A區(qū)的到達(dá)量相同。對(duì)于圖1中的B區(qū)，在用地出口禁止左轉(zhuǎn)進(jìn)入干路時(shí)，W2點(diǎn)的U型掉頭需求與B區(qū)至E方向、S方向的車(chē)流量有關(guān)。對(duì)于同時(shí)為上述情況服務(wù)的U型調(diào)頭區(qū)，其流量為這三類(lèi)情況之和。此外，還應(yīng)考慮因開(kāi)過(guò)頭，需要掉轉(zhuǎn)方向的車(chē)輛；但該類(lèi)流量極少。

表1 進(jìn)行路段掉頭所需中央隔離帶的最小寬度一覽表（單位：m)

以西寧勝利路為例，根據(jù)兩側(cè)用地的停車(chē)泊位對(duì)U型掉頭需求進(jìn)行估算。該路設(shè)有采用天橋、U型掉頭（見(jiàn)圖13）。東西接設(shè)置了近1.2 km的中央隔離護(hù)欄。自S1、E2、E3、N1方向至B片區(qū)的車(chē)輛必須在U1處掉頭。A片區(qū)去往S1、E2、E3、N1方向的車(chē)輛必須在U1處掉頭。A、B片區(qū)的街區(qū)內(nèi)、路邊停車(chē)泊位見(jiàn)表2所列。A、B片區(qū)停車(chē)已趨于飽和，可根據(jù)停車(chē)泊位平均停車(chē)時(shí)間、來(lái)自于去向方向的可能對(duì)U1處的U型掉頭進(jìn)行估算。據(jù)交通調(diào)查，西寧晚5～6點(diǎn)的機(jī)動(dòng)車(chē)出行為全日平均值的1.8倍（見(jiàn)圖14）；據(jù)統(tǒng)計(jì)西寧出租車(chē)占路段機(jī)動(dòng)車(chē)總量的1/4。出租車(chē)U掉頭與A、B片區(qū)的吸引有關(guān)，包括出租車(chē)的U型掉頭流量按不包括出租車(chē)的估算量的1.33倍計(jì)算。U1處U型掉頭流量估算見(jiàn)表2所列。據(jù)觀測(cè)17:00～18:00，該路段直行車(chē)輛為1 929 pcu/h,U1處掉頭車(chē)輛為385 pcu/h，不含出租車(chē)為287 pcu/h。估算值與調(diào)查值接近。

圖13 西寧勝利路U型掉頭設(shè)置實(shí)景

表2 勝利路U型掉頭需求估算一覽表

圖14 西寧社會(huì)機(jī)動(dòng)車(chē)出行時(shí)辰分布曲線圖

4.3 掉頭能力及其位置、數(shù)量分析

U型掉頭區(qū)的能力與對(duì)向車(chē)流的流量、密度分布有關(guān)。對(duì)向流量越大、密度越大，可穿越空擋越少，U型掉頭區(qū)的能力越低。U型掉頭可選擇在下一干路口的進(jìn)口道位置，也可選擇路段中間的適當(dāng)位置。U型掉頭區(qū)要求具有一定的寬度，最好能設(shè)置待行車(chē)道。應(yīng)選擇在目的地之前，并考慮U型掉頭車(chē)輛在車(chē)流中的匯入與轉(zhuǎn)出要求。掉頭區(qū)的飽和度宜小于0.9，最好不大于0.8。U型掉頭區(qū)的數(shù)量應(yīng)大于掉頭需求與掉頭能力的之比與設(shè)計(jì)飽和度倒數(shù)的乘積向上取整數(shù)，如一處掉頭點(diǎn)能力不足，應(yīng)增設(shè)掉頭點(diǎn)。

5 結(jié)語(yǔ)

國(guó)外U型掉頭多用在少量的、適宜設(shè)置的路口或特意設(shè)計(jì)的路口。對(duì)于國(guó)內(nèi)為保障交通秩序而做的U型掉頭（類(lèi)似圖3的做法），國(guó)外應(yīng)用較少。在國(guó)內(nèi)，雖然該做法有其存在的合理性，但存在損失步行者、自行車(chē)慢行交通方式利益、增加機(jī)動(dòng)車(chē)?yán)@行的問(wèn)題。在新區(qū)道路與老城區(qū)道路改造設(shè)計(jì)中，建議優(yōu)先考慮斷面、路口、過(guò)街設(shè)施的優(yōu)化與處理。

[1]MASHRUR CHOWDHURY,NICHOLE DEROV,PAUL IN TAN.Prohibiting Left–Turn Movements at Mid-Block Unsignaized Drive ways:Simulation Analysis[J].Journal of Transportation Engineering.ASCE/APR IL 2005：279-285.

[2]PAN LIU,FATIH P IR INCCIOGLU.Operational Effects of U-turns as Alternatives to Direct Left-turns.From Drive ways or Side Streets——Some Research Findings in Florida[EB/OL].TRB 2006 Annual Meeting CD-ROM.

[3]劉書(shū)鵬,馬駿等.路段掉頭交通流組織方式研究[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息,2007,7(2):124-126.

[4]蔡軍.轉(zhuǎn)向比例與合理干路網(wǎng)密度研究[J].城市交通，2005，(4):54-58.

[5]楊斌.從日本城市的人行道布置看城市文明[J].交通與運(yùn)輸，2008，（5）.

[6]陳愷,張寧,黃衛(wèi).平交路口遠(yuǎn)引掉頭技術(shù)應(yīng)用研究的思考[J].交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào),2006,4(4):82-86.